SU926083A1 - Способ электролитического нанесени силикатных покрытий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроли ти---4ескому нанесению (на аноде) неорганических покрытий на металлы и их сплаоы, например, алюминий, титан тантал, ниобий и другие дл  теплозой защ;-(ты изделий от высокотемпературны воздействий газовых потоков и распла ленных металлов. Наиболее близким к изобретению  в л етс  известный способ электролитического нанесени  силикатных ( покрытий в щелочном растворе, содержащем силикат натри , едкий натр, катализатор и воду при напр жении tOO-1000 В 1. Данный способ осуществл ют при посто нной плотности тока 5 А/дм-, плавно увеличива  напр жение. При изменении потенциала на аноде от О до 250 8 идет электрохимическое окисление, образуюцее предварительную пленку на поверхности детали, затем, дальнейшим повышением потенциала , процесс перевод т в режим искрового окислени , а после этого в режим дугового окислени . При этом на поверхности по вл етс  большое количество дуговых разр дов, в результате образуетс  сильно проплавленное покрытие, которое не выдерживает тепловых ударов из-за разности коэф(1)ициентов линейного расширени  металла и покрыти  (покрытие выдерживает 15-17 циклов при и резком охлаждении). Кроме того, по данному способу получают неоднородные (неравномерные) покрыти  при толдине более 200 мкм (неравномерность составл ет ) , требуетс  относительно большой расход электроэнергии (1-1,5 кВт-ч/дм J. Кроме того, способ характеризуес  6onbiiiovi длительностью процесса - за 9 мин наноситс  покрытие тол1:(иной 5-10 мкм.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе электролитического нанесени  силикатных покрытий в щелочном электролите при напр жении 100-1000 В, процесс ведут в режиме однополупериодного напр жени  с наложением через положительных полупсоиодов одного отрицательного с амплитудой напр жени  50-500 8.

Обычно процесс образовани  покрыти  при переходе в дуговую об ласть идет на ранних стади х разйити  разр да, после чего одновременно с ростом покрыти  идет его оплав|ление , что резко снижает теплостойкость покрыти . Можно увеличивать врем  выхода разр да в стационарный . режим, если коэффициент пульсации положительного напр жени , а наложенны При этом отрицательный полупериод напр жени  сокращает.врем  горени  дуго вых разр дов и способствует перемещению их по поверхности детали, что поз вол ет регулировать толщину покрыти , его пористость и макроструктуру. Все это относитс  не только к дуговому режиму в электролитах, содержаи;их анионы, из которых формируетс  покрытие , а также и к электрофорезу,  сли проводить его в режиме дугового оксидировани . D этом случае вместо анионов , через дугу на поверхность анода, поступают частицы иелкодисп(;рсного по рошка, введенного з электролит (пример ff 8) . Способ осуществл ют следукхцим образом . Деталь,  вл юцуюс  анодом, гюгоужают в ванну (катод) с рабочим элект ролитом, снабженную охлаждающей рубаш кой, (охлаждение осуществл ют холодной проточной водой), затем на деталь от источника питани  посто нного тока подают положительный потенциал . Дл  образовани  предварительной пленки на аноде поднимают напр жение до 200 В без подачи отрицательных полупериодов напр жени . В дальнейшем процесс продолжают с подачей отрицательного напр жени . Частота колебани  напр жени  может быть любой , например 50 Гц. Продолжительность процесса зависит от необходимой толщины покрыти . Так за 1 мин покрытие топциной 120-130 мкм, за 50-80 мин - 960-980 мкм.

Полученные покрыти  испытываютс  на теплостойкость в плазмотронах с паро-газовым потоком, покрыти  выдерживают длительное испытание при температуре потока «ООО-бООО с, а также испытываютс  в мощных аргоновых лазерах посто нного действи . Покрыти  выдерживают испытани  под воздействием высоких температур и ионной бомбардировки. При испытании литейных стержней, покрытых теплозащитным покрытием, полученным по данному способу, установлено, что покрытие не взаимодействует с металлом отливки и легко снимаетс  с поверхности пескоструйной обработкой. Качеств(т остальной пооерхнссги отливки удовлетворительное. Предлагаемым способом гк лучаот практически июплавленныс (коли ествс ) оп/ авленных участков составл ет ) . равномерные (ииравис мерност ь составл ет всего покрыти  ол;иной 120-980 мкм на любых металлах и сплаЕ ах, выдерживающих до 35 циклов при испытании на теплостойкость I на грев до 1000 С и рс-зкс е (охлаждение. Расход электроэнергии при этом 0,05-0,83 кВт-ч/дм О таблице приведены примеры, иллюстрируюцие изобретение .

Маршалит

(SiO/2, размер частиц 10-80 мкм), г 150 Вода дистиллированна , мл до 1000 Naj,Pj,0,, г 65 Вода дистиллированна , млдо 1000 МагчЗЮд. обД 2 ( г/н) NabPfeOfi. - 50 Огнеупорна  краска КПС, г500 Вода дистиллированна  дО 1000 Температура раствора РС BC, , А/ДМ нач л/дмI СПР. . 3 Количество положительных полупериодов, через которые подаетс  отрицательный Частота повторени  импульса, Гц Продолжительность 1 , с Продолжительность (r,,pi с Обрабатываемый металл Толцина покрыти , мкм Неравномерность покрыти  по тоАцине , % Расход электроэнергии, 0,18 0,25 0,i40 кВт- Ч/ДМ Количество опллвленных 000 участков,

Claims (1)

1. Прололжение таблицы 20 20 20 50 50 50 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Ti Zr Та 150- 230- 500170 280 520 11.51 + - 25-30 25-3025-3080-95 31 303030 20 355 100 100010005 0 50 ,. 500500 50 /4550 250 50050 50 0,01 0,01 Ъ 350kQQ 21151 , 22 0.05 0,80 0,830,23 00 образом, предлагаемое иэоБретеййб обеспечивает получение гладких , равномерных по топдине, пластич ных, неоплавленных, пористых покрытий , имеющих высокую адгезию к раз-, личной подложке и х:лужащих хорошим теплоизол тором, что важно при работе покрыти  в услови х резкого повышени  температур (от 25 до ) газового потока при больших давлени х. Формула из.обретени  Способ электролитического нанесени Силикатных покрытий в щелочном электролите при напр жении 1001000 В, отличающийс  тем, что, с цепью повышени  качества покрытий, интенсификации процесса и снижени  расхода электроэнергии, процесс ведут в режиме однополупериодного напр жени  с наложением через 5-500 положительных полупериодов одного отрицательного с амплитудой напр жени  50-500 В. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3832293, клЛО 56 , опублик. 197.